【i.MX6ULL】驱动开发8——中断法检测按键

上篇,学习GPIO输入功能的使用,本篇,来学习使用中断的方式来检测按键的按下。
1 Linux中断介绍
中断处理函数的执行,越快越好,但实际使用中,某些情况确实需要比较耗时是中断过程,为此,Linux内核将中断分为上半部和下半部两个处理部分:
上半部:中断处理函数,那些处理过程比较快,不会占用很长时间的处理就可以放在上半部完成
下半部:如果中断处理过程比较耗时,那么就将这些比较耗时的代码提出来,交给下半部去执行,这样中断处理函数就会快进快出
对于一个中断,如何划分出上下两部分呢?
对时间敏感,将其放在上半部
和硬件相关,将其放在上半部
要求不被其他中断打断,将其放在上半部
其他所有任务,考虑放在下半部
1.2 下半部的3种实现方式
1.2.1 软中断
Linux内核使用softirq_action结构体表示软中断:
一共有 10 个软中断
要使用软中断,必须先使用open_softirq函数注册对应的软中断处理函数:
注册好软中断以后需要通过raise_softirq函数触发:
1.2.2 tasklet
Linux内核使用tasklet_struct结构体来表示tasklet:
要使用 tasklet,必须先定义一个tasklet,然后初始化:
在上半部(中断处理函数)中调用tasklet_schedule函数就能使tasklet在合适的时间运行:
1.2.3 工作队列
工作队列(work queue)是另外一种将中断的部分工作推后的一种方式,它可以实现一些tasklet不能实现的工作,比如工作队列机制可以睡眠。
Linux 内核使用work_struct结构体表示一个工作:
这些工作组织成工作队列,工作队列使用workqueue_struct结构体表示。
在工作队列机制中,将推后的工作交给一个称之为工作者线程(worker thread)的内核线程去完成。
1.3 中断API函数
1.3.1 request_irq中断请求函数
flags中断标志,有下面几种类型

1.3.2 free_irq中断释放函数
1.3.3 irq_handler_t中断处理函数
irqreturn_t枚举类型定义:
1.3.4 中断使能/禁用函数
1.3.5 获取中断号
使用中断时,中断信息先写到了设备树里面,然后通过irq_of_parse_and_map函数从interupts属性中提取到对应的中断号
2 软件编写
仍使用上篇按键实验中用到的两个按键:

为了理解简单,本次程序暂不实现中断的下半部逻辑,直接将整个中断处理过程都放到中断的上半部中处理。
2.1 修改设备树文件
在上篇key实验代码的基础上,修改imx6ull-myboard.dts,主要是修改key子节点,添加中断,修改后内容如下:
2.2 按键中断驱动程序
2.2.1 硬件初始化与中断配置
中断检测到按键按下后,为了消除按键抖动,这里使用定时器来进行按键消抖,因为本次实验用到两个按键,所以就先也使用两个定时器。
2.2.2 中断服务函数
中断函数检测到按键按下后,会开启一个10ms的定时器,用来按键消抖。
2.2.3 定时器服务函数
定时器的10ms到达之后,会触发定时器服务函数,此时再次读取按键的值,若仍为按下,则是按键真的按下了,若10ms后又检测不到按键了,则说明是按键抖动导致的按键误触发。
2.2.4 按键读取函数
2.3 按键中断驱动程序
按键中断的应用程序,使用上篇的按键检测的应用程序即可
3 实验
编译设备树与驱动文件(irqkey-BSp.ko),使用上篇的按键应用程序(key-App),按下按键,会打印get key,松开按键,会打印key release。

4 总结
本篇主要介绍了Linux中断的使用方法,通过按键来进行中断实验测试,并使用Linux定时器进行按键去抖。